Um bloco de 1,2 kg é solto de uma altura de 5 m em um plano inclinado sem fricção. Qual é a energia cinética do bloco na metade da rampa? E na sua base?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o problema pede.
Enunciado resumido: Um bloco de massa é liberado do topo de um plano inclinado sem atrito, de altura
. Queremos saber a energia cinética
do bloco:
Enunciado resumido: Um bloco de massa
- na metade da rampa (ou seja, quando ele desceu
); - já lá embaixo (altura 0).
Conteúdo da matéria: conservação da energia mecânica em sistemas sem atrito.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- Fórmula da energia potencial gravitacional:
- Princípio da conservação de energia (sem perda por atrito):
Passo 2
Calcular a energia cinética na metade da rampa.
- Energia potencial inicial no topo:
- Quando o bloco desceu 2,5 m, sua altura é
. A energia potencial nesse ponto: - Pela conservação, a diferença virou energia cinética:
- Calculando:
Passo 3
Calcular a energia cinética ao chegar na base (altura zero).
- A energia potencial final é zero (
). - Toda a energia inicial vira cinética:
Resposta
Energia cinética na metade da rampa:
.
Energia cinética na base: .
Energia cinética na base: